水处理海绵材料

　　申请日2015.11.25

　　公开(公告)日2016.02.03

　　IPC分类号D01F8/14; D01F8/02; D01F1/10; D06M15/285; B01J20/26; B01J20/32; C02F1/28; D06M101/32

　　摘要

　　本发明公开了一种水处理海绵材料，先将改性聚酯熔喷纺丝、再编织得到水处理海绵，并通过加入改性剂调节纤维的结构，提高了纤维的强度;通过快速交联在纤维表面形成交联层，并引入纳米粒子，进一步保证了纤维的强度，提高水处理海绵吸附容量。本发明公开的水处理纤维吸油基团含量大，制备成水处理海绵后其应用领域可被大大拓宽，可在有机液体污染治理领域发挥更为积极的作用;并且本发明的制备方法简单，易于操作，制备时间短，由此制备的水处理海绵具有优异的吸附性能、强度好、密度小和可重复使用的特点，适合工业化生产。

　　权利要求书

　　1.一种水处理海绵材料，其特征在于，所述水处理海绵材料为长方体形结构，其厚度为7～9毫米，密度为480～530克/升;所述水处理海绵材料由水处理纤维编织得到;

　　所述水处理纤维由以下步骤制备：将聚酯树脂与碘化钠混合，再加入羟乙基纤维素与2,6-二(4-氨基苯氧基)苯甲腈，混合，再加入二氧化硅、氟化镱，混合均匀得到聚酯组合物;然后将聚酯组合物加入螺杆挤出机中，制备聚酯粒子;再采用熔喷纺丝的方法将聚酯粒子制备成聚酯纤维;然后将聚酯纤维置入整理剂水溶液中，浸泡60秒;然后于140℃处理70秒，得到所述的水处理纤维;

　　所述聚酯树脂的分子量为2.5～4万;

　　所述整理剂由丙烯酸异辛酯、丙烯酰胺、过氧化苯甲酰组成。

　　2.根据权利要求1所述水处理海绵材料，其特征在于，水处理纤维以2～3m/min的编织速度制备得到水处理海绵。

　　3.根据权利要求1所述水处理海绵材料，其特征在于，按质量份，所述聚酯组合物中，各原料的组成为：

　　聚酯树脂100

　　碘化钠1～1.2

　　羟乙基纤维素2～2.6

　　2,6-二(4-氨基苯氧基)苯甲腈12～15

　　二氧化硅14～18

　　氟化镱4～7。

　　4.根据权利要求3所述水处理海绵材料，其特征在于，按质量份，所述聚酯组合物中，各原料的组成为：

　　聚酯树脂100

　　碘化钠1.1

　　羟乙基纤维素2.3

　　2,6-二(4-氨基苯氧基)苯甲腈14

　　二氧化硅15

　　氟化镱6。

　　5.根据权利要求1所述水处理海绵材料，其特征在于，所述整理剂中，丙烯酸异辛酯、丙烯酰胺、过氧化苯甲酰的质量比为(1.3～1.6)∶1∶(0.18～0.32)。

　　6.根据权利要求5所述水处理海绵材料，其特征在于，所述整理剂中，丙烯酸异辛酯、丙烯酰胺、过氧化苯甲酰的质量比优选为1.5∶1∶0.28。

　　7.根据权利要求1所述水处理海绵材料，其特征在于，所述整理剂的用量为聚酯纤维质量的2.3%。

　　说明书

　　一种水处理海绵材料

　　技术领域

　　本发明涉及一种环保材料的制造技术，具体涉及一种水处理海绵材料，属于高分子材料制备领域。

　　背景技术

　　人类对水资源的需要越来越大，但是随着工业化的发展，全球环境污染问题日趋严重，每天有大量的垃圾倒进河流。近年来，随着现代工业的高速发展，大量未经处理或处理未达标的污水直接排放，对水环境造成剧烈的破坏，导致水质恶化，水质型缺水问题日益突出。在这种危急的形势下，水处理技术急迫需要快速的发展。其中，有机废液比如苯类、煤油以及汽油等不溶于水或难溶于水的油性低分子液态有机物、因各种事故泄漏的机油、原油，造成的河流、海洋等水资源污染问题亟待遏制和解决。高吸油材料在解决有机废液方面问题具有回收的有机液体有可能进行再次利用的优点，有效地节约了资源，提高了资源的利用率。因此，大力开发高吸油材料是当今研究热点。

　　然而，传统的水处理工艺如吸附法、活性污泥法等随着时间的推移，显示出了各自的弊端，如能耗高、处理效率低、产生二次污染物等等。而近些年，随着科学技术的进步，水处理技术的革新已不单纯的是传统处理工艺技术方面的发展，很多新材料在水处理中的应用，更使得水处理技术迅速发展。具有化学交联结构和可有效选择吸附有机液体的粒状合成吸油树脂，为治理有机液体污染问题提供了途径。高吸油树脂是一类亲油单体作为基本单体的低交联度聚合物，吸油机理类似高吸水性树脂的吸水机理。但是由于树脂形状的局限性，使高吸油树脂在应用领域方面受到了极大限制。目前常用的吸附纤维主要包括：活性炭纤维、将传统纤维材料制成的中孔吸附纤维等。但是，现有纤维水处理海绵对污染物基本是以物理作用为主，这导致了其吸附容量小，吸附达饱和时间慢的缺点，而无法满足工业应用的要求。

　　发明内容

　　本发明的目的是提供一种水处理海绵。

　　为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：

　　一种水处理海绵材料，其为长方体形结构，其厚度为7～9毫米，密度为480～530克/升;所述水处理海绵材料由水处理纤维编织得到;

　　所述聚酯树脂的分子量为2.5～4万;

　　所述整理剂由丙烯酸异辛酯、丙烯酰胺、过氧化苯甲酰组成。

　　本发明利用新型整理剂处理改性聚酯纤维，再以2～3m/min的编织速度制备得到水处理海绵，其带有大量亲油性基团，结合纤维带有的改性粒子，达到优异吸附性能的效果。

　　本发明中，按质量份，所述聚酯组合物中，各原料的组成为：

　　聚酯树脂100

　　碘化钠1～1.2

　　羟乙基纤维素2～2.6

　　2,6-二(4-氨基苯氧基)苯甲腈12～15

　　二氧化硅14～18

　　氟化镱4～7

　　为了保证聚合物优异的力学性能以及发挥粒子效应，本发明优选，按质量份，所述聚酯组合物中，各原料的组成为：

　　聚酯树脂100

　　碘化钠1.1

　　羟乙基纤维素2.3

　　2,6-二(4-氨基苯氧基)苯甲腈14

　　二氧化硅15

　　氟化镱6。

　　本发明整理剂中，丙烯酸异辛酯、丙烯酰胺、过氧化苯甲酰的质量比为(1.3～1.6)∶1∶(0.18～0.32)。为了保证优异的整理效果，整理剂中，丙烯酸异辛酯、丙烯酰胺、过氧化苯甲酰的质量比优选为1.5∶1∶0.28。

　　本发明中，整理剂的用量为聚酯纤维质量的2.3%。

　　由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

　　(1)本发明先将改性聚酯熔喷纺丝、再编织得到水处理海绵，并通过加入改性剂调节纤维的结构，提高了纤维的强度;通过快速交联在纤维表面形成交联层，并引入纳米粒子，进一步保证了纤维的强度，提高水处理海绵吸附容量。

　　(2)本发明创造性的在纺丝前进行聚酯改性处理很好的解决了现有技术将此类材料直接吸附有机物时易溶解于有机物中，必须进行交联处理的技术难点，既保证了聚合物能满足纺丝的要求，又保证了最终得到的纤维具有一定的强度。

　　(3)本发明公开的水处理纤维吸油基团含量大，制备成水处理海绵后其应用领域可被大大拓宽，可在有机液体污染治理领域发挥更为积极的作用;并且本发明的制备方法简单，易于操作，制备时间短，由此制备的水处理海绵具有优异的吸附性能、强度好、密度小和可重复使用的特点，适合工业化生产。

　　具体实施方式

　　下面结合实施例对本发明作进一步描述;本实施例中，整理剂的用量为聚酯纤维质量的2.3%。

　　实施例一

　　将100g聚酯树脂与1g碘化钠混合，再加入2g羟乙基纤维素与12g2,6-二(4-氨基苯氧基)苯甲腈，混合，再加入14g二氧化硅、4g氟化镱，混合均匀得到聚酯组合物;然后将聚酯组合物加入螺杆挤出机中，制备聚酯粒子;再采用熔喷纺丝的方法将聚酯粒子制备成聚酯纤维;然后将聚酯纤维置入整理剂水溶液中，浸泡60秒;然后于140℃处理70秒，得到水处理纤维;再以3m/min的编织速度编织得到水处理海绵材料;为长方体形结构，厚度为7毫米，密度为480克/升。